Изучение инновационных стратегий для улучшения зрительно-моторной координации и когнитивных функций с помощью упражнения по ловле дронов.
Изучение инновационных стратегий для улучшения координации рук и глаз и когнитивных функций с помощью упражнения по ловле дронов.
Глазо-моторная координация (ГМК) является критической когнитивно-моторной функцией, которая позволяет людям эффективно взаимодействовать с окружающей средой посредством зрительно управляемых движений рук. Она играет важную роль в повседневной деятельности, такой как дотягивание, захват и манипулирование предметами. Предыдущие исследования показали, что целенаправленная физическая активность и спорт могут улучшить показатели ГМК. Однако старение обычно ассоциируется со снижением ГМК, исполнительных функций и контроля осанки, что может негативно сказаться на независимости в повседневной жизни. Эти возрастные изменения также тесно связаны с когнитивным снижением и могут способствовать развитию умеренных когнитивных нарушений (УКН), деменции и болезни Альцгеймера, тем самым увеличивая нагрузку на семьи и системы здравоохранения.
Для смягчения этих эффектов были предложены различные когнитивно-моторные и технологически-ассистированные подходы к тренировке для улучшения ГМК и когнитивных функций у пожилых людей. Хотя многие существующие системы тренировки ГМК компьютеризированы и реализованы с использованием виртуальной реальности (ВР) или смешанной реальности (СР), накопленные данные свидетельствуют о том, что виртуальные среды могут не полностью воспроизводить реальные глазо-моторные взаимодействия. Ограничения в восприятии глубины, тактильной обратной связи и реалистичности могут изменять стратегии зрительной фиксации, выполнение движений и общую производительность задачи, потенциально снижая эффективность тренировки по сравнению с реальными взаимодействиями.
Учитывая эти ограничения, остается неясным, обеспечивает ли тренировка ГМК в реальном мире больше преимуществ для исполнительных функций и моторных показателей, чем виртуальная тренировка. Поэтому данное исследование направлено на сравнение острых эффектов упражнений ГМК, выполняемых в реальной среде и в среде сквозного смешанного реалити, среди пожилых людей. Предлагаемая задача тренировки ГМК включает ловлю реального трехмерного (3D) объекта, управляемого физическим мини-дроном, вдохновленную естественным человеческим поведением, таким как отмахивание от летающих насекомых, и её виртуальный аналог с виртуальным 3D-объектом и дроном. Основная цель — исследовать различия в исполнительных функциях, производительности задачи и стабильности осанки между реальными и виртуальными условиями ГМК. Определяя, какой режим тренировки лучше поддерживает когнитивно-моторные показатели, это исследование стремится внести вклад в разработку эффективных и увлекательных вмешательств для здорового старения и ранней профилактики когнитивного снижения.
Обзор исследования
Статус
Условия
Тип исследования
Регистрация (Действительный)
Фаза
- Непригодный
Контакты и местонахождение
Места учебы
-
-
-
Tainan, Тайвань, 701
- Motion Analysis Laboratory, Dept. of Biomedical Engineeing, National Cheng Kung University
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
- Взрослый
- Пожилой взрослый
Принимает здоровых добровольцев
Описание
Критерии включения:
- 60 лет и старше (предпочтительно 65 лет и старше).
- Способность выполнять регулярные физические упражнения.
- Нормальное зрение или нормальное зрение после коррекции.
Критерии исключения:
- Наличие в анамнезе значительных хронических заболеваний, таких как неврологические (например, инсульт, деменция, болезнь Паркинсона, плохое зрение и потеря слуха), сердечно-сосудистые, метаболические, легочные или заболевания опорно-двигательного аппарата.
- Наличие в анамнезе значительной морской болезни, активной тошноты и рвоты или эпилепсии.
- Боязнь использования VR-шлема.
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
- Основная цель: Другой
- Распределение: Рандомизированный
- Интервенционная модель: Одногрупповое задание
- Маскировка: Нет (открытая этикетка)
Оружие и интервенции
Группа участников / Армия |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Экспериментальный: Прошёл виртуальную систему после реальной системы
|
Это условие включает в себя захват участником физического 3D-объекта, расположенного под дроном в реальной среде.
Условие включает в себя захват участником виртуального аналога физического 3D-объекта в среде смешанной реальности (MR) с прозрачным режимом.
|
|
Экспериментальный: Прошел реальную систему после виртуальной системы
|
Это условие включает в себя захват участником физического 3D-объекта, расположенного под дроном в реальной среде.
Условие включает в себя захват участником виртуального аналога физического 3D-объекта в среде смешанной реальности (MR) с прозрачным режимом.
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Исполнительные функции с помощью измерения Flanker-ERP
Временное ограничение: 2 часа
|
Каждый участник проходил оценку Flanker-ERP на трех этапах: на исходном уровне (до вмешательства) и после обеих сессий тренировки EHC с физическими и виртуальными объектами.
|
2 часа
|
|
Уровень успеха (УУ)
Временное ограничение: 1-1,5 часа
|
Скорость реакции измерялась для каждого участника во время испытаний по ловле объектов в двух модальностях тренировки EHC: физической системе ловли дронов и виртуальной 3D-объектной системе ловли дронов.
|
1-1,5 часа
|
|
Время реакции (RT)
Временное ограничение: 1-1,5 часа
|
RT измерялся для каждого участника во время испытаний по ловле объектов в двух режимах обучения EHC: физической системе ловли дронов и виртуальной 3D-объектной системе ловли дронов.
|
1-1,5 часа
|
|
Время движения (MT)
Временное ограничение: 1-1.5 часа
|
MT измерялся для каждого участника во время испытаний по ловле объектов в двух модальностях тренировки EHC: в физической и виртуальной 3D объектно-ориентированной системах ловли дронов.
|
1-1.5 часа
|
|
Пиковая скорость движения руки (PHV)
Временное ограничение: 1-1,5 часа
|
ПХВ измерялся для каждого участника во время испытаний по ловле объектов в двух модальностях обучения ЭХС: физической и виртуальной 3D-объектной системах ловли дронов.
|
1-1,5 часа
|
|
Время достижения пиковой скорости движения кисти (TPHV)
Временное ограничение: 1-1,5 часа
|
TPHV измеряли для каждого участника во время испытаний по ловле объектов в двух модальностях тренировки EHC: физической и виртуальной 3D-объектной системах ловли дронов.
|
1-1,5 часа
|
|
Центр масс (ЦМ)
Временное ограничение: 1-1,5 часа
|
Центр масс каждого участника при выполнении тренировочных задач EHC был исследован в отношении двух различных модальностей тренировки EHC, включая системы ловли дронов на основе физических объектов и виртуальных объектов.
|
1-1,5 часа
|
|
Центр давления (ЦД)
Временное ограничение: 1-1,5 часа
|
КПД каждого участника при выполнении задач тренировки ЭМК был исследован в отношении двух различных модальностей тренировки ЭМК, включая системы ловли дронов на основе физических объектов и виртуальных объектов.
|
1-1,5 часа
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Субъективная обратная связь участников о воспринимаемой сложности задачи
Временное ограничение: 10-15 минут
|
Субъективные отзывы участников о воспринимаемой сложности задач в отношении физических и виртуальных объектно-ориентированных систем обучения EHC были собраны с использованием 5-балльной шкалы Лайкерта (1=очень легко, 2=легко, 3=нейтрально, 4=сложно, 5=очень сложно).
|
10-15 минут
|
|
Субъективные отзывы участников о предпочтении системы
Временное ограничение: 10-15 минут
|
Были собраны субъективные отзывы участников относительно предпочтений между физической и виртуальной объектно-ориентированной системой обучения EHC.
|
10-15 минут
|
|
Опросник виртуальной реальности на наличие симптомов киберболезни (VRSQ)
Временное ограничение: 10-15 минут
|
Неблагоприятные эффекты смешанной реальной среды оценивались в конце эксперимента с использованием Опросника о виртуальной реальной болезни (VRSQ).
VRSQ оценивает степень тяжести девяти различных симптомов по 4-балльной шкале (отсутствует, легкая, умеренная и тяжелая).
Эти симптомы включают общий дискомфорт, усталость, головную боль, напряжение глаз, трудности с фокусировкой, чувство тяжести в голове, нечеткость зрения, головокружение с закрытыми глазами и вертиго.
|
10-15 минут
|
Соавторы и исследователи
Публикации и полезные ссылки
Общие публикации
- Delorme A, Makeig S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. J Neurosci Methods. 2004 Mar 15;134(1):9-21. doi: 10.1016/j.jneumeth.2003.10.009.
- Birckhead B, Khalil C, Liu X, Conovitz S, Rizzo A, Danovitch I, Bullock K, Spiegel B. Recommendations for Methodology of Virtual Reality Clinical Trials in Health Care by an International Working Group: Iterative Study. JMIR Ment Health. 2019 Jan 31;6(1):e11973. doi: 10.2196/11973.
- R. B. Davis, S. Õunpuu, D. Tyburski, and J. R. Gage, "A gait analysis data collection and reduction technique," Hum Mov Sci, vol. 10, no. 5, pp. 575-587, 1991, doi: https://doi.org/10.1016/0167-9457(91)90046-Z.
- Lopez-Calderon J, Luck SJ. ERPLAB: an open-source toolbox for the analysis of event-related potentials. Front Hum Neurosci. 2014 Apr 14;8:213. doi: 10.3389/fnhum.2014.00213. eCollection 2014.
- M. Aly and H. Kojima, "Acute moderate-intensity exercise generally enhances neural resources related to perceptual and cognitive processes: A randomized controlled ERP study," Ment Health Phys Act, vol. 19, p. 100363, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.mhpa.2020.100363.
- Pei YC, Chou SW, Lin PS, Lin YC, Hsu TH, Wong AM. Eye-hand coordination of elderly people who practice Tai Chi Chuan. J Formos Med Assoc. 2008 Feb;107(2):103-10. doi: 10.1016/S0929-6646(08)60123-0.
- B. A. Eriksen and C. W. Eriksen, "Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task," Percept Psychophys, vol. 16, no. 1, pp. 143-149, 1974, doi: 10.3758/BF03203267.
- Lavoie E, Hebert JS, Chapman CS. Comparing eye-hand coordination between controller-mediated virtual reality, and a real-world object interaction task. J Vis. 2024 Feb 1;24(2):9. doi: 10.1167/jov.24.2.9.
- A. Dalia Blaga, M. Frutos-Pascual, C. Creed, and I. Williams, "A Grasp on Reality: Understanding Grasping Patterns for Object Interaction in Real and Virtual Environments," in 2021 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality Adjunct (ISMAR-Adjunct), 2021, pp. 391-396. doi: 10.1109/ISMAR-Adjunct54149.2021.00090.
- Chan PT, Chang WC, Chiu HL, Kao CC, Liu D, Chu H, Chou KR. Effect of interactive cognitive-motor training on eye-hand coordination and cognitive function in older adults. BMC Geriatr. 2019 Jan 28;19(1):27. doi: 10.1186/s12877-019-1029-y.
- "Dementia Prevention and Care Policy and Action Plan 2.0 Ministry of Health and Welfare," 2018.
- P. Lenik, K. Przednowek, M. Śliż, G. Bobula, and J. Lenik, "The impact of exercises with a reaction ball on the eye-hand coordination of basketball players," Apr. 2017.
- C. A. Manning and J. K. Ducharme, "Chapter 6 - Dementia Syndromes in the Older Adult," in Handbook of Assessment in Clinical Gerontology (Second Edition), Second Edition., P. A. Lichtenberg, Ed., San Diego: Academic Press, 2010, pp. 155-178. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374961-1.10006-5.
- Heintz Walters B, Huddleston WE, O'Connor K, Wang J, Hoeger Bement M, Keenan KG. The role of eye movements, attention, and hand movements on age-related differences in pegboard tests. J Neurophysiol. 2021 Nov 1;126(5):1710-1722. doi: 10.1152/jn.00629.2020. Epub 2021 Oct 13.
- Van Halewyck F, Lavrysen A, Levin O, Boisgontier MP, Elliott D, Helsen WF. Both age and physical activity level impact on eye-hand coordination. Hum Mov Sci. 2014 Aug;36:80-96. doi: 10.1016/j.humov.2014.05.005. Epub 2014 Jun 22.
- Rand MK, Stelmach GE. Effects of hand termination and accuracy requirements on eye-hand coordination in older adults. Behav Brain Res. 2011 May 16;219(1):39-46. doi: 10.1016/j.bbr.2010.12.008. Epub 2010 Dec 14.
- Niechwiej-Szwedo E, Wu S, Nouredanesh M, Tung J, Christian LW. Development of eye-hand coordination in typically developing children and adolescents assessed using a reach-to-grasp sequencing task. Hum Mov Sci. 2021 Dec;80:102868. doi: 10.1016/j.humov.2021.102868. Epub 2021 Sep 9.
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
Первичное завершение (Действительный)
Завершение исследования (Действительный)
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (Действительный)
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последняя проверка
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Ключевые слова
Другие идентификационные номера исследования
- 113-420
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
Описание плана IPD
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .